10 самых термостойких материалов для 3D-печати

Одной из многих желаемых характеристик 3D-печати как производственной технологии является ее способность производить полностью функциональные детали для многочисленных применений в различных отраслях и в различных условиях эксплуатации. 3D-печатные детали часто используются в высокотемпературных приложениях. Однако для того, чтобы правильно функционировать в таких условиях, они должны быть изготовлены из термостойких материалов. В этой статье рассматриваются некоторые из лучших термостойких материалов для 3D-печати, предназначенных для использования в условиях высоких температур.

Лучшие термостойкие 3D-материалы

Акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS)

ABS способен выдерживать температуру до 100°C. Его температура теплового изгиба составляет 88-89°C, а температура плавления около 200°C. ABS также известен своей прочностью и устойчивостью к ударам. Это позволяет печатать детали, подвергающиеся высоким нагрузкам. Он имеет температуру стеклования около 105°C и обладает высокой устойчивостью к водным, фосфорным и соляным кислотам.

• Технологии :Моделирование методом наплавления (FDM)
• Основные характеристики: Химическая стойкость, ударопрочность
• Обычные приложения: Дренажные/сливные трубы, ингаляторы, корпуса для электрических компонентов

УЛЬТЕМ 1010

ULTEM 1010 обладает самой высокой термостойкостью, химической стойкостью и прочностью на растяжение по сравнению с другими термопластами FDM. Он доступен в прозрачных, непрозрачных и стеклонаполненных сортах. Этот материал имеет широкое применение в нестандартных инструментах для изготовления металлических или пластиковых деталей, медицинских инструментах и ​​термостойких штампах.

Это высокоэффективный полиэфиримидный термопласт с температурой плавления 340°C и температурой стеклования 216°C. ULTEM 1010 имеет самый низкий коэффициент теплового расширения. Он имеет сертификаты на контакт с пищевыми продуктами и биосовместимость, что делает его идеальным для применения в пищевой промышленности.

• Технологии :Моделирование методом наплавления (FDM)
• Основные функции: Отличная термостойкость, прочность на растяжение, низкий коэффициент теплового расширения.
• Общие приложения: Медицинские инструменты, термостойкие штампы

CE 221 (цианатный эфир)

Этот материал известен своей устойчивостью к высоким температурам и жесткостью. Благодаря высокой температуре деформации при нагревании его можно безопасно применять в приложениях с высокими термическими требованиями.

Смола CE 221 обладает долговременной термической стабильностью с температурой стеклования около 225°C и температурой теплового изгиба 231°C. Этот материал способен выдерживать высокое давление и обеспечивать высокоточную обработку поверхности.

• Технологии :Углеродный DLS
• Основные характеристики: Термическая стабильность, жесткость, устойчивость к высокому давлению
• Обычные приложения: Промышленные товары, электронные компоненты, жидкостные коллекторы

УЛЬТЕМ 9085

Он имеет высокое отношение прочности к весу, высокую ударную вязкость с хорошей термостойкостью. ULTEM 9085 обладает высокой огнестойкостью. Он используется в производстве прототипов, а также инструментов в аэрокосмической и автомобильной промышленности. Он имеет температуру стеклования 186 °C и температуру теплового изгиба 153 °C.

ULTEM 9085, обладающий превосходной механической прочностью и малым весом, подходит для производства компонентов конечного назначения.

• Технологии :Моделирование методом наплавления (FDM)
• Основные характеристики: Огнестойкий, ударопрочный
• Обычные приложения: Кондукторы, приспособления, композитные формы

Поликарбонат (ПК)

Этот материал имеет температуру плавления кристаллов около 230–260 °C и температуру стеклования 147 °C. Поликарбонат представляет собой прочный аморфный материал с высокой ударной вязкостью, стабильностью и хорошими электрическими свойствами. Он имеет более широкий температурный диапазон использования с температурой теплового прогиба 140°C. Он широко используется для производства защитных касок, линз для автомобильных фар и пуленепробиваемых стекол.

• Технологии :Моделирование методом наплавления (FDM)
• Основные характеристики: Полупрозрачность, податливость
• Обычные приложения: Пластиковые линзы в очках, защитном снаряжении, автомобильных компонентах.

ВЗГЛЯД

Обладает отличной устойчивостью к агрессивным химическим веществам, высокой механической прочностью и стабильностью размеров. Его температура плавления составляет 343°C, а температура стеклования – 143°C. PEEK обладает способностью сохранять свою жесткость при повышенных температурах и может применяться для непрерывного использования при температурах до 170°C. Он используется в аэрокосмической, нефтегазовой и полупроводниковой промышленности.

• Технологии :Моделирование методом наплавления (FDM)
• Основные характеристики: Химическая стойкость, хорошая жесткость, устойчивость к пару и воде
• Обычные приложения: Полупроводниковые компоненты, компоненты клапанов и насосов, оборудование для пищевой промышленности

ПК — как термостойкий полупрозрачный / Accura 48

Это устойчивый к высоким температурам материал, который лучше всего подходит для деталей, требующих высокой прочности и жесткости. Он широко используется для изготовления прототипов электронных и светотехнических компонентов. Он предоставляет расширенные сведения о функциях.

При испытательном давлении 0,46 МПа теплостойкая полупрозрачная пленка PC-Like имеет температуру теплового изгиба в диапазоне 70–85 °C. Это тепловое отклонение может быть увеличено примерно до 135 °C с помощью термического доотверждения.

• Технологии :Стереолитография (SLA)
• Основные характеристики: Термостойкость, высокая прочность, жесткость
• Обычные приложения: Электронные и осветительные компоненты

Алюминий AlSi10Mg

Алюминий AlSi10Mg обладает отличной прочностью при повышенных температурах (около 200°С). Обладает хорошей коррозионной стойкостью и легко полируется. Обладает хорошей удобоукладываемостью и хорошей стойкостью к тепловым растрескиванию с температурой плавления 670°C. Усталостная прочность превосходна и составляет 110 Н/мм ² . .

Его характеристики позволяют печатать сложные геометрические формы и широко применяются в деталях для транспортных средств, машин и самолетов. Он имеет предел прочности при растяжении 450 МПа при комнатной температуре.

• Технологии :прямое лазерное спекание металлов (DMLS).
• Основные характеристики: Легкий вес, устойчивость к нагрузкам.
• Обычные приложения: Моторы, двигатели

Нержавеющая сталь 316L / 1.4404

Нержавеющая сталь 316L может использоваться в непрерывном режиме при температурах до 550°C. Этот материал имеет низкое содержание углерода и представляет собой хромоникелево-молибденовую нержавеющую сталь с температурой плавления 1400°C. Обладает отличной коррозионной стойкостью и устойчивостью к средам на основе хлора и неокисляющим кислотам. Его коррозионная стойкость и пластичность делают его идеальным для применения в нескольких отраслях, таких как аэрокосмическая, медицинская и автомобильная.

• Технологии :прямое лазерное спекание металлов (DMLS).
• Основные характеристики: Коррозионная стойкость, пластичность
• Обычные приложения: Лабораторное оборудование, теплообменники, гайки и болты

Inconel 718 (никель-хромовый суперсплав)

Inconel 718 представляет собой высокопрочный суперсплав на основе никеля и хрома. Он устойчив к коррозии, экстремальному давлению и повышенным температурам до 700°C. Этот материал плавится при температуре около 1400°С. Прочность на растяжение составляет 1035 МПа. Однако он хрупок и хорошо поддается обработке твердым режущим инструментом. Он широко применяется в производстве, военной технике и аэрокосмической промышленности.

• Технологии :прямое лазерное спекание металлов (DMLS).
• Основные характеристики: Коррозионная стойкость, хрупкость, механическая прочность
• Обычные приложения: Детали газотурбинных двигателей, корпуса компрессоров, штамподержатели

Свойства термостойких 3D-материалов

В следующей таблице сравниваются температуры плавления и температуры стеклования 10 лучших термостойких материалов для 3D-печати:

<тд>42,5 – 44,8 МПа <тд>– <тд>– <тд>– <тд>– <тд>520 – 690 МПа <тд>1,370 – 1,430°C <тд>–

Материал	Точка плавления	Температура стеклования	Прочность на растяжение
АБС	200°C	105°C
УЛЬТЕМ 1010	340°C	216°C	105 МПа
CE 221	225°C	92 МПа
ULTEM 9085	186°C	71,6 МПа
ПК	230 – 260°C	147°C	60 МПа
PEEK	343°C	143°C	110 МПа
Алюминий AlSi10Mg	670°C	450 МПа
Нержавеющая сталь 316L	1400°C
Инконель 718	965 МПа
ПК – как термостойкий полупрозрачный / Accura 48	Температура теплового прогиба при 0,46 МПа после термического доотверждения:170 – 250°C	Температура стеклования УФ и термическое пост-отверждение:122°C	50 МПа

Сравнение стоимости термостойких материалов для 3D-печати

Давайте сравним стоимость трех смол из системы ценообразования Xometry для модели CAD:

Материал	Технология 3D-печати	Стоимость за единицу	Стоимость за 10 штук	Стоимость за 100 штук
АБС	FDM	€ 9,13	€ 6,34	2,57 евро
УЛЬТЕМ 1010	FDM	€ 50,03	€ 35,80	€ 34,61
CE 221	Углеродный ДЛС	€ 645,21	€ 171,58	Цена по запросу
ULTEM 9085	FDM	€ 53,20	€ 23,83	€ 13,66
ПК	FDM	€ 34,45	€ 25,89	25,03 евро
PEEK	FDM	€ 88,42	€ 64,65	€ 47,12
ПК – полупрозрачный термостойкий	Соглашение об уровне обслуживания	€ 72,87	21,64 евро	€ 18,03
Алюминий AlSi10Mg	DMLS	€ 174,76	€ 89,19	€ 87,80
Нержавеющая сталь 316L	DMLS	€ 387,12	€ 294,83	Цена по запросу
Инконель 718	DMLS	€ 487,77	€ 333,16	Цена по запросу

Заключение

Xometry Europe предлагает быстрые, надежные и высокоточные онлайн-услуги 3D-печати с использованием этих технологий и термостойких материалов. Благодаря нашему механизму мгновенного расчета стоимости и нашей сети, насчитывающей более 2000 производителей, мы обеспечиваем беспрепятственный процесс производства деталей, от расчета стоимости до доставки на дом.